《電子技術(shù)應(yīng)用》
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猶他大學(xué)研發(fā)新芯片 可將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化為電力

2019-07-18
關(guān)鍵詞: 芯片 Francoeur

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 ?。▓D片來源:猶他大學(xué))

  據(jù)外媒報(bào)道,據(jù)估計(jì),美國每年有多達(dá)三分之二的熱能被浪費(fèi),例如,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、筆記本電腦、手機(jī)、甚至冰箱都會(huì)因而過度使用而發(fā)熱,產(chǎn)生熱能。但是,如果能夠捕捉此類熱量并將此類熱量轉(zhuǎn)換為更多的能量,將可帶來很多好處。美國猶他大學(xué)(University of Utah)機(jī)械工程副教授Mathieu Francoeur發(fā)現(xiàn)了一種方法,能夠利用熱能產(chǎn)生比想象中更多的電能。Mathieu Francoeur發(fā)明了一種硅芯片,也稱為“設(shè)備”,可以將更多的熱輻射轉(zhuǎn)化為電能。

  研究人員此前已經(jīng)確定,理論上“黑體”會(huì)限制熱輻射(熱量)能夠產(chǎn)生多少能量。但是,F(xiàn)rancoeur和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明,如果可以打造出一個(gè)利用兩個(gè)非常接近的硅表面制成的設(shè)備,就可以不受黑體限制,讓熱量產(chǎn)生更多能量。該團(tuán)隊(duì)制成了一個(gè)5mm×5mm的芯片(約為橡皮擦頭的大?。?,由兩塊硅片組制成,兩塊硅片組之間只有約為100納米厚的缺口,即人類頭發(fā)厚度的千分之一。當(dāng)芯片處于真空狀態(tài)時(shí),研究人員加熱了其中一個(gè)表面,同時(shí)冷卻了另一個(gè)表面,產(chǎn)生了能夠發(fā)電的熱流。雖然此種創(chuàng)造能量的概念并不獨(dú)特,但是Francoeur和團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種能夠在微觀尺度上,讓兩個(gè)硅表面均勻地貼合在一起,但是不會(huì)互相碰觸,兩個(gè)表面之間距離越近,產(chǎn)生的電量就越多。

  Francoeur設(shè)想,未來,該技術(shù)不僅可以用于冷卻筆記本電腦和智能手機(jī)等便攜式設(shè)備,還可以將此類熱量轉(zhuǎn)化為能力,延長電池壽命,使電池工作時(shí)間比現(xiàn)在長50%。如,充滿6小時(shí)的筆記本電腦可以用9小時(shí)。

  此類芯片能夠通過增加太陽能熱量產(chǎn)生的電力,提高太陽能電池板的效率;或者在汽車上吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量,為電力系統(tǒng)提供動(dòng)力。此外,此類芯片還能重新設(shè)計(jì),植入醫(yī)療設(shè)備,如不需更換電池的起搏器。

  此外,該技術(shù)還能夠幫助提高電腦處理器的壽命,讓其保持涼爽,減少磨損,節(jié)省能力,或者用于冷卻處理器的風(fēng)扇。


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